Hỗn hợp khí X gồm N2,H2,NH3 có tỉ khối với khí H2 là 6,8. Tính % về thể tích mỗi chất biết số mol H2 gấp 3 lần số mol N2

Để giải bài toán này, ta sẽ sử dụng các thông tin đã cho và công thức tính tỉ khối của hỗn hợp khí. 1. **Gọi số mol của N2 là n mol.** - Số mol của H2 là 3n mol (theo đề bài). - Số mol của NH3 là m mol (chưa biết). 2. **Tính tỉ khối của hỗn hợp khí X với H2:** - Tỉ khối (d) được tính bằng công thức: \[ d = \frac{M_{hỗn\ hợp}}{M_{H2}} \] - Trong đó, M_H2 = 2 g/mol. 3. **Tính khối lượng mol của hỗn hợp khí:** - Khối lượng mol của N2 = 28 g/mol. - Khối lượng mol của H2 = 2 g/mol. - Khối lượng mol của NH3 = 17 g/mol. - Khối lượng mol của hỗn hợp khí X: \[ M_{hỗn\ hợp} = \frac{n \cdot 28 + 3n \cdot 2 + m \cdot 17}{n + 3n + m} = \frac{28n + 6n + 17m}{4n + m} \] - Từ đó, ta có: \[ d = \frac{M_{hỗn\ hợp}}{2} = 6.8 \Rightarrow M_{hỗn\ hợp} = 6.8 \cdot 2 = 13.6 \text{ g/mol} \] 4. **Thiết lập phương trình:** - Ta có phương trình: \[ \frac{28n + 6n + 17m}{4n + m} = 13.6 \] - Rút gọn phương trình: \[ 34n + 17m = 13.6(4n + m) \] \[ 34n + 17m = 54.4n + 13.6m \] \[ 34n - 54.4n + 17m - 13.6m = 0 \] \[ -20.4n + 3.4m = 0 \Rightarrow 3.4m = 20.4n \Rightarrow m = \frac{20.4}{3.4}n = 6n \] 5. **Tính % thể tích mỗi chất:** - Tổng số mol trong hỗn hợp: \[ n + 3n + m = n + 3n + 6n = 10n \] - % thể tích của từng chất: - % N2: \[ \frac{n}{10n} \cdot 100\% = 10\% \] - % H2: \[ \frac{3n}{10n} \cdot 100\% = 30\% \] - % NH3: \[ \frac{6n}{10n} \cdot 100\% = 60\% \] **Kết luận:** - % thể tích của N2 là 10% - % thể tích của H2 là 30% - % thể tích của NH3 là 60%